• Geomechanics and Engineering
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• 제35권4호
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• pp.449-464
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• 2023

Advanced nonlinear effective stress constitutive models are started to be frequently used in one-dimensional (1D) and two-dimensional (2D) site response analysis for assessment of porewater generation and liquefaction potential in soft soil deposits. The emphasis of this research is on the assessment of the implementation of this category of models at the element stage. Initially, the performance of a coupled porewater pressure (PWP) and constitutive models were evaluated employing a catalogue of 40 unidirectional cyclic simple shear tests with a variety of relative densities between 35% and 80% and effective vertical stresses between 40 and 80 kPa. The authors evaluated three coupled constitutive models (PDMY02, PM4SAND and PDMY03) using cyclic direct simple shear tests and for decide input parameters used in the model, procedures are recommended. The ability of the coupled model to capture dilation as strength is valuable because the studied models reasonably capture the cyclic performance noted in the experiments and should be utilized to conduct effective stress-based 1D and 2D site response analysis. Sandy soils may become softer and liquefy during earthquakes as a result of pore-water pressure (PWP) development, which may have an impact on seismic design and site response. The tested constitutive models are mathematically coupled with a cyclic strain-based PWP generation model and can capture small-strain stiffness and large-strain shear strength. Results show that there are minor discrepancies between measured and computed excess PWP ratios, indicating that the tested constitutive models provide reasonable estimations of PWP increase during cyclic shear (r_u) and the banana shape is reproduced in a proper way indicating that dilation and shear- strain behavior is well captured by the models.

• 한국해양학회지
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• 제24권3호
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• pp.132-147
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• 1989

제주도 서남해역의 83개 정점의 표면퇴적물 시료와 55개 정점의 해수시료의 입도분석, 지화학적분석, 광물분석 및 총부유물질 분석을 각각 실시하였다. 연구해역의 북부지역은 소량의 역을 함유한 조립질과 니 점토질인 세립질 퇴적물이 혼합된 분포를 하고, 중남부지역에는 비교적 세립질인 사 니질형이 넓은 지역에 걸쳐 분포하며, 특히, 조사지역 남동부 끝 및 북부해역 일부 지역에는 소규모의 점토대도 존재한다. 해수 중의 총부유물질의 분포 양상은 제주도 연안 및 서쪽 외해에서는 비교적 낮은 함량을 포함하나, 서북쪽 외해와 남서쪽 외해로 향함에 따라 점차 증가하는 경향을 보인다. 분석된 14종의 지화학적 원소성분 중 Mn, Al, Zn, Cr, Cu, Sn은 남부지역 세립질 형이 분포하는 곳에서 그리고 Ca, Mg, Ag은 북부에서 높으며, 그 외 Ni, Na, Co, Fe, Pb은 비교적 균일하게 분포한다. 경광물은 소흑산도와 제주도 및 소코트라 암초(Socotra Rock) 부근에서는 Na-Ca 장석이 K-장석보다 많고, 암편의 양도 타지역에 비해 많으며, 추자도 주변해역에서는 K-장석이 높은 함량치를 보여 이곳 퇴적물 중의 일부는 인접 육지에서 운반 퇴적된 것으로 보여진다. 추자도 주변 및 제주도 북부해역의 니질퇴적물은 X-선 회절 분석 결과, 방해석 피크 강도가 약하고 녹니석과 고령토 함량이 다소 높아 이는 인접 육지지역의 지질을 잘 반영하며 한편, 소흑산도 주변 및 조사지역 남동쪽 끝 니와 점토대에서는 뚜렷한 방해석 피크가 존재하여 이 지역 세립질 퇴적물 중의 일부는 황하기원인 것으로 추정된다. 특히 소흑산도 주변, 제주도 북부 및 소코트라 암초 동부 시료에서 스멕타이트 함량이 다소 높은 경향을 보이는데 이는 인접 육지 지역의 화산활동과 관계가 있는 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권3호
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• pp.268-274
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• 2010

전북지역 밭 토양의 화학적 특성은 150개 지점, 물리적 특성은 84개 지점에 대하여 토양의 물리화학적 특성을 조사하였다. 화학적 특성 조사지역의 지형분포는 곡간 및 선상지 (34.7%), 구릉 및 산악지 (18.7%), 산록경사지 (20.0%), 하성평탄지 (14.0%), 홍적대지 (8.0%) 및 하해혼성평탄지 (4.6%)로 나타났다. 물리적 특성인 토성은 사양토, 사질식양토, 식양토, 식토로 구성되어 있었고 사질식양토가 모든 지형에 고르게 분포하였고, 모든 조사지점의 경사도는 최적조건 (0~15%)을 보였다. 지형별 용적밀도는 1.19~1.24 Mg $m^{-3}$이었고, 경도는 12.1~13.9 mm이었다. 지형에 관계없이 밭 토양의 화학성인 pH는 37.3%, 유기물함량 42.7%, EC는 93.0%가 적정수준이었지만, 유효인산함량은 42.7%, 치환성 K는 64.0%, Ca은 47.3%, Mg은 48.7%가 적정수준 이상이었다. 토양 pH는 하해혼성평탄지를 제외하고 pH 5.9~6.1 수준이었고, 유기물함량은 산록경사지에서 20.6 g $kg^{-1}$로 가장 높았다. 유효인산은 하해혼성평탄지를 제외하고 534~739 mg $kg^{-1}$이었고, 치환성 K는 홍적대지에서 1.28 $cmol_c\;kg^{-1}$로 가장 높았고, Ca은 하해혼성평탄지와 홍적대지에서 각각 3.79와 4.9 $cmol_c\;kg^{-1}$로 낮았지만, Mg은 지형별로 차이가 없었다. 한편 CEC는 하해혼성평탄지를 제외하고 10.4~10.9 $cmol_c\;kg^{-1}$ 수준을 보였다. 지형별 중금속함량은 토양오염우려기준보다 훨씬 낮은 수준으로 전북지역 밭 토양은 안전한 것으로 조사되었다.

• 한국석유지질학회지
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• 제11권1호
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• pp.18-26
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• 2005

경기만 북부 석모수도 수로제방에 40 m 두께의 조수로 포인트바(tidal point bar) 퇴적층이 발달하고 있다. 수로 제방은 위로 볼록한 형태를 가지고 있으며 간헐적으로 간조선 근방에서 파랑기원의 침식면이 나타난다. 경사이질암상층리는 최대 25 m 두께로 발달하며 수로 방향으로 경사도는 14도에 달한다. 경사이질암상층리의 하부에는 밀물방향성을 갖는 사층리층이 발달한다. 석모수도는 썰물우세 수로이지만 밀물 방향성의 사층리가 우세하게 발달하는데 이것은 조수로의 전형적인 특성인 창조류와 낙조류리 상호 회피성에 기인한다. 경사이질암상층리는 세립사와 점토의 교호층리로 구성되며 상향 세립화의 경향성을 보인다. 석모수도의 거대한 크기와 한강으로부터의 멀리 떨어진 위치, 강한 조류의 영향으로 인해 퇴적층 내에는 한강의 계절적인 유량변동이 기록되지 않는다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제1권1호
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• pp.33-50
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• 1994

제주도 지하수자원의 산출특성을 규명키 위하여 총 455개 기존관정의 자료를 전산처리하여 지역별 대수성 수리특성을 규명하였다. 제주도는 주로 현무암내에 협재된 화산쇄설층, crinker층과 현무암의 1 및 2차 유효공극이 주 대수대의 역할을 하며 이들은 기저, 준기저 및 상위대수층으로 구성되어 있다. 본도 대수층의 평균 투수량계수는 29,300 $m^2$/일이며 평 균 저유계수는 0.12로써 자유면 대수층을 이루고 있다. 종합적인 물수지 분석을 실시한 바 본도에 부존된 지하수 부존량은 약 440억 ㎥이고, 년평균 강수량은 33.9억 ㎥으로써 이 중 하천유출량은 6.38억㎥/년이며, 증발산량은 12.56억 ㎥/년(37%)이고 지하수함양량은 년평균 강수량의 44.1%에 해당하는 14.94억㎥이다. 본도에 부존된 지하수의 최적 개발가능량(sustainable yield) 을 각 지역별로 정량적으로 계산한 결과 그 양은 함양량의 41%에 해당하는 6.2억㎥/년(1,689,000 ㎥/일) 정도였으며 잔여 8.74억㎥/년(2,404,000㎥/일)은 해안이나 해저용천의 형태로 유출된다. 특히 최근에 실시한 심부 시추조사 자료에 의하면 EL-120$\pm$68m 부근에 저투수성 해성 퇴적층(일명 세화리층)이 분포되어 있는 것으로 판명되었으며 과거 서귀포층군으로 알려진 저투수성 퇴적층이 북서부와 서부 일원에서 EL-70m 부근에 널리 분포되어 있어 서귀포층군과 세화리층의 명확한 구분이 필요하다. 만일 이러한 저투수성 퇴적층이 제주도의 기저층을 이루는 경우 제주도 내에 부존된 지하수는 주로 준기저 지하수일 것이며 이는 제주도 지하수의 산출특성에 결정적인 영향을 미칠 것이다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.1-13
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• 2009

느슨한 포화 사질토 층에 위치한 구조물은 지진 시 액상화로 인해 막대한 인적 경제적 피해가 발생하기 때문에 액상화 발생 가능 지반으로 분류된 지역은 구조물의 설계 및 운영 시 액상화 발생 가능성에 주의를 기울어야 한다. 한반도의 경우 중진 지역에 해당되고 역사 문헌의 발생 기록을 제외한 어떤 액상화 피해도 보고되지 않음에 따라 오랫동안 액상화에 대해서는 안전지대로 여겨져 왔다. 하지만, 최근 해외 지진 사례에 의하면 국내 서해안 지역 지반과 유사한 비소성 실트질 흙에서의 액상화 발생과 이로 인한 피해 사례가 종종 보고되고 있다. 본 연구에서는 국내에서의 액상화 가능성 평가 기법 합리화의 일환으로 서해안 두 부지를 대상으로 피에조콘 관입시험(CPTu)과 표준관입시험(SPT) 결과를 이용하여 액상화가능지수(LPI)를 산정하였다. LPI는 심도 20m까지의 액상화 가능성을 통합 적분하여 액상화로 인한 지표면 피해 발생 정도를 지수로 제시한다. 먼저 대상 현장에 대해 시나리오별 액상화 발생 가능성을 평가한 후, CPTu와 SPT로부터 산정된 LPI 값을 비교하였다. 액상화 저항 강도를 의미하는 진동저항응력비(CRR) 값에 의하면, CPTu로부터 구한 보정 콘 선단저항력 (qc1N)CS가 40에서 120 사이인 경우 또는 CRR이 0.23 이하인 경우에 SPT로부터의 산정된 값보다 작게 평가되었다. 또한 CRR 차이는 세립질 함유량이 큰 흙에서 두 방법 간의 차이가 더 크게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.61-75
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• 2007

우리나라에서는 암반 및 자갈층과 같은 단단한 층 내에 깊은 기초를 매입하는 것이 일반적이다. 그러나 Chaophraya(Bangkok)와 Mississippi강 삼각주에서 실시되고 있는 것과 같이, 대심도 낙동강 삼각주 퇴적토에서도 말뚝의 지지층으로써 중간 깊이에 위치하는 모래 및 모래질 자갈층을 고려할 필요가 있다. 이 연구는 이 지역에서 PHC 말뚝을 요구하는 깊이까지 항타할 때, 말뚝의 지지력을 위한 적절한 평가법을 찾고자 하였다. 지반조사는 두 현장의 5개소에서 실시되었다. 말뚝의 지지력은 지반조사 결과를 이용하고 CPT에 근거한 평가법과 여러 다른 해석법을 적용하여 계산되었으며, 상호 비교가 이루어 졌다. 항타된 5개의 말뚝에 대해 매입된 전 깊이에 걸쳐 잘 알려진 PDA시험이 체계적으로 수행되었다. 여러 평가법에 의하여 계산된 지지력은 PDA 및 정재하 시험결과와 함께 비교되었다. 그 결과, 주면마찰력은 set-up 효과에 따라 지배적으로 영향을 받으며, 장시간 경과 후에는 $\beta$법에 의한 결과와 좋은 일치를 보였다. 선단 지지력은 과소평가되는 PDA시험 보다는 정재하시험결과에 근거하여 적절한 평가법을 선정하였다. 최종적으로, CPT결과를 이용하여 이 지역에 적합한 지지력의 평가법을 도출하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제9권2호
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• pp.99-105
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• 1976

우리나라 남해안(南海岸)에 분포(分布)된 간척지토양중(干拓地土壤中)의 하나인 구포통(鳩浦統)에 대(對)한 형태적(形態的) 물리적(物理的) 및 화학적(化學的) 특성(特性)을 조사(調査)하였는 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 남해안일대(南海岸一帶) 리아해안(海岸)에 분포(分布)된 간척지(干拓地)는 저구릉(低丘陵) 또는 구릉곡간(丘陵谷間)에 위치(位置)한 해안곡간간척지(海岸谷間干拓地)로서 대부분(大部分)이 하천(河川)의 영향(影響)없이 퇴적(堆積)되었고 구릉(丘陵)과 매우 가깝게 접(接)하고 있어 내륙곡간지토양(內陸谷間地土壤)과 유사(類似)하며 모래함량(含量)이 높고 미사(微砂)와 점토함량(粘土含量)이 낮아 서해안(西海岸) 일대(一帶)의 넓은 하해혼성평탄지(河海混成平坦地)에 분포(分布)된 토양(土壤)과 구별(區別)된다. 2. 형태적(形態的) 특성(特性)을 보면 표토(表土)는 회갈색(灰褐色)에 약간(若干)의 황갈색(黃褐色) 반문(斑紋)이 있는 사양토(砂壤土)이며 기층(基層)은 회색(灰色) 사양토(砂壤土)로 약간(若干)의 석력(石礫)(약(約) 10%)이 있고 지하수위(地下水位)는 10-30cm로 높다. 간척후(干拓後) 토양생성작용(土壤生成作用)을 받은지 얼마되지 않은 새로운 퇴적층(堆積層)으로 단면(斷面)의 발달(發達)은 없다. 3. n계수(係數)가 0.8내외(內外)로 높아 미열성토양(未熱成土壤)에 속(屬)한다. 4. 화학적특성(化學的特性)에 있어 pH는 표토(表土)로부터 기층(基層)까지 8.0 이상(以上)으로 알카리성(性)이며 유기물함량(有機物含量)은 표토(表土) 1.16%, 그이하(以下) 토층(土層)은 모두 0.5% 내외(內外)로 매우 낮고 양(陽) ion치환용량(置換容量)은 7-9m.e/100g로 낮다. 표토(表土)의 치환성(置換性) 양(陽) ion 즉(卽) Ca: Mg: Na: K의 비(比)는 20:7:4:1이고 염기포화도(鹽基飽和度)는 60% 이상(以上)이다. ($NH_4OAc$법(法)). 전기전도도(電氣傳導度)는 7-12mmhos/cm로 높은 편(便)이고 유효인산함량(有効燐酸含量)이 25ppm 이하(以下)로 매우 낮다. 5. 물리적열성(物理的熱成)을 기준(基準)하여 분류(分類)하면 "Unripe soils with half-ripe subsoils"로 볼수 있고 미칠차시안원안(美七次試案原案)에 의(依)하면 "Hydric Haplaquents"로 되어 물리적열성도(物理的熱成度)를 나타 낼수 있으나 동증보안(同增補案)에 의(依)하면 "Typic Haplaquents"로 되어 타숙성토(他熟成土)와 특성비교(特性比較)가 어렵게 되었다. 그러나 칠차시안(七次試案)의 종결안(終結案)이라 볼 수 있는 토양분류(土壤分類)에 의(依)하면 "Haplic Hydraquents"로 분류(分類)할 수 있어 토양(土壤)의 숙성도(熟成度)를 포함(包含)한 제특성(諸特性)이 잘 반영(反映)되었으며 수개(數個)의 타분류안(他分類案)에서는 물리적숙성도(物理的熟成度)를 나타낼수 없었다.

• 한국해양학회지
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• 제30권2호
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• pp.77-90
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• 1995

한국 서해 동진강-만경강 하구역과 인접 연안역에 발달한 조간대의 퇴적환경과 생 층서에 대하여 연구지역에서 채취한 5개의 진동시추코아 퇴적환경과 생층서에 대하여 연구지역에서 채취한 5개의 진동시추코아 퇴적물의 퇴적상과 규조군집분석을 통해 연 구하였다. 시추공 퇴적물은 주로 니질 및 사질로 조성되어 있으며 생혼퇴적 구조와 교 호엽총리, 후라저총리, 연흔사총리등의 퇴적구조들이 여러 층들에서 관찰된다. 전체 적으로 니질퇴적층이 사질퇴적층보다 우세하며 사질층을 제외한 대부분의 지질퇴적층 에는 다수의 규조각들이 함유되어 있다. 총 61속 219종 및 변종의 규조가 동정되었으 며 산출되는 규조중 가장 다산되는 종은 Paralia sulcata 이다. 그외 Cyclotella striata Thalassionema nitzschioides Actinoptychus undulatus, Delphineis surirella, Rhaphoneis amphiceros 등이 다산된다. 산출되는 대부분의 규조는 기수 및 해수역의 연안 혹은 천해에서 서식하는 저서성 및 우연적 혹은 부분적 부유성종이다. 담수종은 1∼5%정도로 남양만 조간대에 대해 높은 산출을 보인다. 규조류의 알려진 생 태와 여러 충준에서 관찰되는 교호엽총리, 후라저총리, 연혼사총리등의 퇴적구조는 본 연구 퇴적층이 하천수의 유입을 어느 정도 받고 한수 보다는 난수의 영향을 더 강하게 받는 조간대 환경하에서 퇴적된 것으로 추정된다. 그리고 생태적 측면에서 규조군집의 수직적 변화가 인지되지 않는 것으로 보아 퇴적기간 동안 퇴적환경의 뚜렷한 변화는 없었던 것으로 생각된다. Q-mode을 이용한 규조군집 부산광역시 결과 각 시추공 별로 각각 2개의 군집으로 분류되었으며 이들 군집으로 분류되었으며 이들 군집들의 충위적 분포를 근거하여 시추공간의 생충서적 대비를 시도해 보았다.

• 자원환경지질
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• 제34권3호
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• pp.271-281
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• 2001

팔봉광산 주변 지역의 오염 특성을 밝히기 위해 선광광미와 주변 토양의 중금속 오염 특성을 조사하였다. 연구 지역의 토양은 일부 토양을 제외한 대부분의 토양이 롬 토양이었으며, 하천 주변 토양 일부도 상류 지역에서 하류쪽으로 가면서 로미 샌드_샌디 롬 토양에서 롬토양으로 점이한다. 토양 내의 유기물 함량은 평균 2% 정도로 낮았으며, 토양의 pH는 모든 시료에 걸쳐 약간 산성을 띄는 6.0$\pm$0.1이다. 연구 지역에서 분석된 암석, 일반토양, 광미 및 퇴적시료에서는 암석으로부터 기인된 일반토양에서는 중금속의 함량이 암석 자체에 포함된 농도보다 약간씩 낮아져 이들이 지표수나 지하수에 의해 침출되어 나감을 보여준다. 광석으로부터 분리된 광미 더미 시료에서는 납, 구리, 비소의 농도가 높다. 하천 퇴적시료에서도 정상적인 확산 특성을 보이나, 상류 시료에서 납, 구리의 농도는 광미 더미에서 보다 훨씬 높은 농도를 보이는 한편, 비소는 그 농도가 급격하게 떨어지는 특성을 보인다. 카드뮴과 구리, 비소의 농도 변화는 운반 매체로서의 지표수 혹은 지하수의 매질 특성에 기인한 것으로 해석된다. 중금속 농도 분포와 퇴적입자 크기는 카드뮴, 구리 및 납 등은 모래 및 실트와 비교적 높은 상관관계를 보이는 반면, 비소와 수은은 점토입자와는 상관관계가 높았다. 연구 지역에서 측정된 중금속의 거리별 확산 특성은 하천 주변 토양 중 표토 및 심토층에서는 광미 더미로부터 100m~200m에 구간에서 측정된 중금속 농도가 광미 더미에서 먼 다른 지역과는 현격하게 높은 농도를 보이는 점이다. 카드뮴과 구리, 납 및 수은의 농도가 차이가 많으며, 비소는 차이가 크지 않다. 육가 크롬은 전 구간에 걸쳐 검출되지 않는다. 중금속의 농축은 광산 개발지나 광미 더미로부터 기인되어, 물에 의해 이동, 침전되었을 것이다. 하천 주변 표토 및 심토층에서는 모든 중금속 농도가 광미 더미에서 하류쪽으로 이동한 600m~2000m 구간에서 상승하였다. 광미 확산 토양 시료에서는 중금속의 농도가 광미 더미로부터 멀어질수록 비교적 일정하게 감소한다. 600~2000m 거리구간에서의 각 중금속의 농도 상승은 지하수에 의해 이동되었을 것으로 추정된다. 중금속의 유동에는 유동 지하수의 pH, Eh 및 콜로이드 입자의 양, 산화망간 및 산화철의 존재에 따른 지하수의 상태 변화가 밀접하게 연관되었을 것이다. 지하수 조건은 3 정도의 비교적 낮은 pH와 +3~+5에 해당되는 산화 조건과 콜로이드는 적고 산화망간 및 산화철이 같이 유동하지 않은 상태였다. 중금속의 유동은 과거의 광산활동과 연관되었을 것이다. 연구지역에서는 오염 토양이 식생의 중금속 오염에는 영향을 미치지 않는다.